bab iii metode penelitian a. lokasi dan subjek...

22 Dedah Siti Jubaedah, 2017 PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN PPOEW BERBANTUAN SIMULASI KOMPUTER UNTUK MENGURANGI MISKONSEPSI SISWA KELAS X PADA TOPIK USAHA DAN ENERGI Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Lokasi dan Subjek Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di salah satu SMA dan MA di Provinsi Jawa

Barat. Adapun teknik pengambilan sampel yang digunakan dalam penelitian ini

ialah cluster sampling. Menurut Rozaini (2003), Pengambilan sampel

dilakukan terhadap sampling unit, dimana sampling unitnya terdiri dari satu

kelompok (cluster). Melalui teknik pengambilan sampel tersebut, diperoleh

sampel yang akan digunakan dalam penelitian ini yaitu siswa kelas X IPA 1

sebanyak 18 orang dan kelas X IPA 3 sebanyak 37 orang.

B. Metode dan Desain Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan metode penelitian

quasi eksperimen dengan desain penelitiannya ialah pretest-posttest control

group design. Metode ini dipilih karena dalam penelitian ini peneliti

menggunakan kelompok kontrol tetapi tidak berfungsi sepenuhnya untuk

mengontrol variabel-variabel luar yang akan mempengaruhi hasil eksperimen.

Penggunaan metode ini ialah untuk mengetahui perbedaaan pengaruh model

pembelajaran PPOEW untuk mengurangi miskonsepsi pada suatu kelompok

berdasarkan pretest dan posttest dengan penggunaan model konvensional.

Ilustrasi dari desain yang digunakan adalah sebagai berikut:

Kelas kontrol O1 X O2

Kelas Eksperimen O1 K O2

Keterangan:

O1 = Pretest sebelum perlakuan diberikan.

X = Perlakuan berupa penerapan model pembelajaran PPOEW berbantuan

simulasi komputer.

K = Perlakuan berupa penerapan model konvensional.

O2 = Posttest setelah perlakuan diberikan.

23

Dedah Siti Jubaedah, 2017 PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN PPOEW BERBANTUAN SIMULASI KOMPUTER UNTUK MENGURANGI MISKONSEPSI SISWA KELAS X PADA TOPIK USAHA DAN ENERGI Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

C. Definisi Operasional

1. Pembelajaran PPOEW Berbasis Simulasi Komputer

Pembelajaran PPOEW berbantuan simulasi komputer dalam

penelitian ini merupakan pembelajaran menggunakan bantuan media

simulasi komputer yang terdiri dari proses memprediksi, merencanakan,

mengamati, menjelaskan, dan menulis kesimpulan. Proses

pembelajarannya dilakukan secara individu, namun pada tahapan explain,

siswa diarahkan untuk berkelompok agar dapat saling berdiskusi diantara

anggota kelompoknya. Simulasi komputer digunakan untuk membantu

proses pembelajaran PPOEW pada topik Usaha dan Energi, terutama

untuk materi-materi tertentu yang siswanya banyak mengalami

miskonsepsi. Keterlaksanaan proses pembelajaran PPOEW berbantuan

simulasi dapat diidentifikasi menggunakan lembar observasi yang diisi

oleh observer. Observer disini bertugas mengamati proses pembelajaran

disertai dengan mengisi lembar observasi yang memuat tahapan-tahapan

pembelajaran yang menggunakan model PPOEW berbantuan simulasi

komputer. Melalui lembar observasi yang telah diisi oleh observer,

persentase keterlaksanaan model pembeajaran PPOEW dapat diketahui.

2. Miskonsepsi

Miskonsepsi merupakan perbedaan konsep yang dimiliki siswa

dengan konsep yang telah ditetapkan oleh ahli. Kategori miskonsepsi pada

penelitian ini, diperoleh dari hasil analisis jawaban siswa terkait topik

Usaha dan Energi menggunakan four-tier test yang dikembangkan dari

two-tier test. Tes yang berformat four-tier terdiri dari opsi soal dan alasan

siswa yang dipadukan dengan confidence rating. Penggunaan four-tier test

dapat lebih akurat menentukan mana siswa yang paham, tidak paham,

ataupun miskonsepsi, didasarkan pada tingkat keyakinan atas jawaban dan

alasan. Analisis dilakukan dengan melihat penurunan tingkat miskonsepsi

Usaha dan Energi pada kelas eksperimen. Penurunan miskonsepsi yang

dialami siswa dinyatakan dalam persentase yang diperoleh dari hasil

24


pretest dan posttest setelah diberikan perlakuan yaitu penerapan model

PPOEW berbantuan simulasi komputer.

D. Prosedur Penelitian

Penilitian ini, secara garis besar terdiri dari empat tahap yaitu tahap

pendahuluan, tahap penyusunan instrumen dan pembelajaran, tahap

pelaksanaan, dan tahap akhir penelitian. Berikut ini disajikan penjelasan secara

lebih rinci terkait tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini:

1. Tahap Pendahuluan

Langkah-langkah yang dilakukan pada tahap pendahuluan diantaranya:

a. Menentukan materi pembelajaran yang akan digunakan dalam

penelitian.

b. Membuat storyboard simulasi pembelajaran.

c. Merumuskan masalah penelitian.

d. Menentukan metode penelitian yang akan digunakan.

2. Tahap Penyusunan Instrumen dan pembelajaran

Langkah-langkah yang dilakukan pada tahap penyusunan instrumen dan

pembelajaran ini diantaranya:

a. Membuat soal pilihan ganda terbuka disertai tingkat keyakinan sebagai

lagkah awal untuk mengembangkan soal berformat four-tier.

b. Mebuat kisi-kisi soal berformat four-tier dengan opsi pada alasan

diambil dari alasan siswa yang diambil dari pelaksanaan tahap 2.a.

c. Melaksanakan judgement instrumen.

d. Melakuan revisi hasil judgement.

e. Melakukan uji coba instrumen.

f. Menganalisis hasil uji coba instrumen.

g. Membuat RPP penelitian.

h. Merevisi simulasi komputer.

i. Membuat LKS PPOEW yang disingkronkan dengan simulasi komputer

yang dibuat.

25


3. Tahap Pelaksanaan

Langkah-langkah yang dilakukan pada tahap pelaksanaan diantaranya:

a. Melakukan pretest pada kelas kontrol dan kelas eksperimen.

b. Melaksanakan pembelajaran PPOEW berbantuan simulasi komputer

pada kelas eksperimen.

c. Observer mengamati pelaksanaan pemelajaran dengan mengisi lembar

observasi.

d. Melaksanakan pembelajaran model konvensional pada kelas kontrol.

e. Melaksanakan posttest pada kelas eksperimen dan kelas kontrol.

4. Tahap Akhir Penelitian

Langkah-langkah yang dilakukan pada tahap akhir penelitian diantaranya:

a. Pengolahan data untuk melihat pengaruh dan efektifitas penggunaan

model PPOEW berbantuan simulasi komputer, serta persentase tingkat

miskonsepsi siswa.

b. Penyusunan laporan.

Prosedur penelitian dapat dilihat secara lebih mudah menggunakan

bagan alir pada Gambar 3.1.

26


Gambar 3.1 Bagan Alir Prosedur Penelitian

E. Instrumen Penelitian

1. Tes

Tes yang diberikan merupakan tes berformat four-tier yang dapat

mendiagnosis miskonsepsi siswa. Four-tier test ini merupakan soal empat

tingkat yang terdiri dari soal pertanyaan pada tingkat pertama, tingkat

keyakinan memilih jawaban pada tingkat kedua, alasan memilih jawaban

27


pada tingkat ketiga, dan tingkat keyakinan memilih alasan pada tingkat

keempat. Adapun bentuk tes dengan format four-tier ini dapat dilihat pada

Gambar 3.2 dan lebih jelasnya pada Lampiran C.2.

Gambar 3.2 Bentuk Soal Dengan Format Four-tier

Penggunaan four-tier test ini dapat mengkategorikan siswa menjadi

lima kategori yaitu menguasai konsep, menguasai konsep sebagian,

miskonsepsi, tidak menguasai konsep, dan tidak dapat dikodekan.

Penggolongan siswa pada kategori menguasai konsep dilakukan ketika

siswa menjawab opsi dan alasan dengan benar serta siswa yakin terhadap

opsi dan alasan yang mereka pilih. Siswa digolongkan pada kategori

menguasai konsep sebagian ketika mereka memilih dengan benar pada

28


opsi dan atau alasan dengan tingkat keyakinan yang bervariasi.

Penggolongan siswa pada kategori miskonsepsi terjadi ketika mereka

memilih opsi dan alasan yang salah namun mereka yakin dengan opsi dan

alasan yang mereka pilih. Kategori tidak menguasai konsep terjadi ketika

siswa memilih opsi dan alasan dengan salah serta mereka yakin dan tidak

yakin terhadap opsi maupun alasan yang dipilih. Kategori tidak dapat

dikodekan terjadi ketika siswa tidak memilih satu, dua, tiga, atau semua

pertanyaan yang diajukan.

2. Lembar Observasi

Lembar observasi digunakan untuk mengetahui persentase

ketercapaian penggunaan model PPOEW berbantuan simulasi komputer

selama tindakan dilaksanakan. Lembar observasi disesuaikan dengan

tahapan-tahapan pada model pembelajaran yang disertai dengan opsi

keterlaksanaan “ya” dan “tidak”, sehingga observer dapat dengan mudah

menilai keterlakasanaan penerapan model pembelajaran selama proses

pembelajaran berlangsung, dengan membubuhi tanda ceklis pada kolom

yang sesuai.

Indikator baik, cukup, kurang dan gagal dari ketercapaian

pembelajaran yang telah dilaksanakan, mengikuti pengelompokan seperti

pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Kategori Keterlaksanaan Pembelajaran

Kategori Rentang

Baik Sekali 81% - 100%

Baik 61% - 80%

Cukup 41% - 60%

Kurang 21% - 40%

Gagal 0%-20%

Pembelajaran PPOEW dikatakan telah terlaksana apabila berada

pada kategori baik sekali maupun baik.

29


F. Proses Pengembangan Instrumen

Pengembangan tes diagnostik miskonsepsi berformat four-tier ini

dikembangkan dari two-tier test yang juga digunakan untuk mendiagnosis

miskonsepsi pada topik usaha energi. Namun berdasarkan kajian literatur,

soal yang berformat two-tier belum dapat mengidentifikasi siswa yang

miskonsepsi dengan siswa yang memang tidak menguasai konsep. Sehingga

dikembangkanlah tes diagnostik untuk mengidentifikasi miskonsepsi

berformat four-tier yang dapat benar-benar menggolongkan siswa ke dalam

kategori miskonsepsi. Pengembangan four-tier test ini dimulai dengan

mencari alasan siswa untuk menjawab 15 soal pilihan ganda pada topik

Usaha dan Energi. Proses tersebut dilakukan dengan memberikan tes

sebanyak 15 soal dimana tes tersebut terdiri dari opsi, alasan terbuka, dan

tingkat keyakinan. Kemudian dari jawaban-jawaban terbuka siswa, dipilih

empat jawaban yang salah dan satu jawaban yang benar untuk dijadikan

sebagai option pada tingkatan kedua dalam tes berformat four tier.

1. Validitas

Validitas butir soal dilakukan untuk mengetahui butir-butir soal

mana saja yang menyebabkan soal secara keseluruhan disebut jelek

melalui validitas tes. Dengan mengetahui butir soal yang jelek, maka

pembuat soal tidak perlu mengganti semua soal yang telah dibuat dan

dikatakan memiliki validitas yang rendah. Agar validitas soal secara

keseluruhan menjadi baik, maka butir soal yang memiliki validitas rendah

harus diganti atau direvisi sehingga tercipta satu set instrumen yang

memiliki validitas tinggi. Cara yang dapat digunakan untuk mencari

validitas butir soal yaitu menggunakan rumus koefisien korelasi biserial

(Arikunto : 2015) sebagai berikut:

𝛾𝑝𝑏𝑖 =𝑀𝑃−𝑀𝑡

𝑆𝑡√

𝑝

𝑞 (3.1)

dengan:

𝛾𝑝𝑏𝑖 = Koefisien korelasi biserial

𝑀𝑃 = Rerata skor dari subjek yang menjawab betul dari butir yang

30


dicari validitasnya

𝑀𝑡 = Rerata skor total

𝑆𝑡 = Standar deviasi

P = Proporsi siswa yang menjawab benar

Q = Proporsi siswa yang menjawab salah

Dengan kategori seperti pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2 Kategori Validitas Butir Saal

Kategori Rentang

Sangat Tinggi 0.81 – 1,00

Tinggi 0,61 – 0,80

Cukup 0,41 – 0,60

Rendah 0,21 – 0,40

Sangat Rendah 0,00 – 0,20

Berdasarkan analisis dari validitas butir soal menggunakan koefisien

biserial, maka diperoleh validitas untuk setiap opsi dan alasan pada soal

Usaha dan Energi yang berformat four-tier dapat dilihat pada Tabel 3.3.

Tabel 3. 3 Validitas Butir Soal Four-tier

Opsi Alasan

Soal validitas Kategori soal validitas kategori

1.1 0,41 Cukup 1.3 0,15 Sangat rendah

2.1 0,59 Cukup 2.3 0,52 Cukup

3.1 0,36 Rendah 3.3 0,17 Sangat rendah

4.1 0,42 Cukup 4.3 0,56 Cukup

5.1 0,29 Rendah 5.3 0,45 Cukup

6.1 0,30 Rendah 6.3 0,25 Rendah

7.1 0,40 Cukup 7.3 0,16 Sangat rendah



10.1 0,31 Rendah 10.3 0,60 Tinggi

11.1 0,47 Cukup 11.3 -0,12 Sangat rendah

31


Opsi Alasan

12.1 0,51 Cukup 12.3 0,40 Cukup

13.1 0,16 Sangat rendah 13.3 0,11 Sangat rendah

14.1 0,71 Tinggi 14.3 0,66 Tinggi

15.1 0,24 rendah 15.3 0,63 tinggi

2. Reliabilitas

Reliabilitas dapat diartikan sebagai ajeg atau tetap. Maksud tetap

disini tidak selalu harus sama melainkan mengikuti perubahan secara ajeg.

Dengan kata lain kedudukannya harus sama. Misalnya kedudukan A lebih

tinggi dibandingkan dengan B, ketika dilakukan pengukuran ulang

meskipun hasilnya tidak sama tetapi kedudukan A tetap lebih tinggi dari

kedudukan B. Hal itulah yang dapat dikatakan ajeg atau tetap. Menurut

Arikunto Suharsimi (2015), pengukuran reliabilitas dapat dilakukan

dengan menggunakan rumus K-R 20 sebagai berikut:

𝑟11 = (𝑛

𝑛−1) (

𝑆2−∑ 𝑝𝑞

𝑆2 ) (3.2)

dengan,

𝑟11 = Reliabilitas tes keseluruhan

P = Proporsi subjek yang menjawab item dengan benar

Q = Proporsi subjek yang menjawab item dengan salah

N = Banyaknya item

S = Standar deviasi

Melalui penggunaan rumus K-R 20 untuk mencari reliabilitas

instrumen, diperoleh nilai reliabilitas sebesar 0,77 dan berada dalam

kategori tinggi.

3. Tingkat Kesukaran (TK)

Soal dikatakan baik apabila tidak terlalu mudah atau tidak terlalu

sukar. Soal yang terlalu mudah tidak akan merangsang siswanya untuk

mempertinggi usaha untuk memecahkannya dan soal yang terlalu sulit

juga akan membuat siswa merasa putus asa dan tidak memiliki semangat

32


untuk mencoba memecahkannya. Dalam Arikunto (2015), rumus yang

dapat digunakan untuk mencari nilai indeks kesukaran adalah:

𝑃 =𝐵

𝐽𝑆 (3.3)

dengan

P = Indeks kesukaran

B = Banyak siswa yang menjawab benar

JS = Jumlah seluruh siswa yang melaksanakan tes


Tabel 3. 4 Kategori Indeks Kesukaran

Indeks kesukaran Kategori

0,00-0,30 Sukar

0,31-0,70 Sedang

0,71-1,00 Mudah

Melalui penggunaan rumus tersebut, maka diperoleh tingkat

kesukaran untuk setiap opsi dan alasan pada soal Usaha dan Energi yang

berformat four-tier dapat dilihat pada Tabel 3.5.

Tabel 3. 5 Tingkat Kesukaran Soal Four-tier

Opsi Alasan

Soal TK Kategori Soal TK Kategori

1.1 0,40 Sedang 1.3 0,20 sukar

2.1 0,23 Sukar 2.3 0,23 Sukar

3.1 0,10 Sukar 3.3 0,10 Sukar

4.1 0,23 Sukar 4.3 0,30 Sukar

5.1 0,17 Sukar 5.3 0,20 Sukar

6.1 0,63 Sedang 6.3 0,57 Sedang

7.1 0,70 Sedang 7.3 0,53 Sedang

8.1 0,63 Sedang 8.3 0,23 Sukar

33


Opsi Alasan

9.1 0,53 Sedang 9.3 0,13 Sukar

10.1 0,27 Sukar 10.3 0,20 Sukar

11.1 0,70 Sedang 11.3 0,37 sedang

12.1 0,20 Sukar 12.3 0,20 Sukar

13.1 0,13 Sukar 13.3 0,30 Sukar

14.1 0,23 Sukar 14.3 0,37 Sedang

15.1 0,20 sukar 15.3 0,27 Sukar

4. Daya pembeda

Daya pembeda merupakan kemampuan soal untuk membedaka

antara siswa yang memiliki kemampuan tinggi dengan siswa yang

memiliki kemampuan rendah. Daya pembeda dapat ditunjukan melalui

angka yang disebut sebagai indeks diskriminasi. Dalam menentukan daya

pembeda, hal pertama yang harus dilakukan adalah membagi siswa

menjadi dua kelompok, yaitu kelompok atas dan kelompok bawah.

Adapun rumus yang dapat digunakan untuk mencari daya pembeda adalah:

𝐷 =𝐵𝐴

𝐽𝐴−

𝐵𝐵

𝐽𝐵 (3.4)

Dimana,

BA = jumlah siswa kelompok atas yang menjawab soal dengan benar

BB = jumlah siswa kelompok bawah yang menjawab soal dengan benar

JA = jumlah siswa kelompok atas

JB = jumlah siswa kelompok bawah


Tabel 3. 6 Kategori Daya Pembeda

Indeks Diskriminasi kategori

0,00-0,20 Jelek

0,21-0,40 Cukup

0,41-0,70 Baik

0,71-1,00 Baik Sekali

34


Melalui penggunaan rumus tersebut, maka diperoleh tingkat

kesukaran untuk setiap opsi dan alasan pada soal Usaha dan Energi yang

berformat four-tier dapat dilihat pada Tabel 3.7.

Tabel 3. 7 Daya Pembeda Soal Four-tier

Opsi Alasan

soal DP kategori soal DP kategori

1.1 0,53 baik 1.3 0,27 cukup

2.1 0,33 cukup 2.3 0,33 cukup

3.1 0,20 jelek 3.3 0,07 jelek

4.1 0,33 cukup 4.3 0,47 baik

5.1 0,07 jelek 5.3 0,27 cukup

6.1 0,20 jelek 6.3 0,07 jelek

7.1 0,33 cukup 7.3 0,47 baik

8.1 0,33 cukup 8.3 0,07 jelek

9.1 0,40 cukup 9.3 0,27 cukup

10.1 0,13 jelek 10.3 0,40 cukup

11.1 0,33 cukup 11.3 0,07 jelek

12.1 0,27 cukup 12.3 0,27 cukup

13.1 0,13 jelek 13.3 0,07 jelek

14.1 0,47 baik 14.3 0,60 baik

15.1 0,27 cukup 15.3 0,53 baik

5. Judgement Instrumen

Judgement oleh ahli dilakukan untuk mengetahui relevansi soal

untuk digunakan sebagai instrumen dalam mengidentifikasi miskonsepsi

siswa. Soal di judgement pada kategori konstruksi, isi, serta kemampuan

soal untuk menjaring miskonsepsi. Format dan hasil judgemen dapat

dilihat pada Lampiran E.4.

35


G. Teknik Analisis Data

1. Keterlaksanaan Pembelajaran PPOEW berbantuan simulasi

komputer

Analisis data hasil observasi, langkah-langkah yang dilakukan

adalah sebagai berikut berikut.

a. Menghitung jumlah jawaban YA yang ditandai observer.

b. Menghitung prsentase keterlaksanaan pembelajaran berdasarkan

persamaan:

%𝑘𝑒𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑘𝑠𝑎𝑛𝑎𝑎𝑛 =𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑌𝑎

𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 × 100% (3.5)

Indikator baik, cukup, kurang dan gagal dari ketercapaian

pembelajaran yang telah dilaksanakan, mengikuti pengelompokan seperti

pada Tabel 3.8

Tabel 3. 8 Kategori Keterlaksanaan Pembelajaran

Rentang kategori

81% - 100% Baik Sekali

61% - 80% Baik

41% - 60% Cukup

21% - 40% Kurang

0% - 20% Gagal

Pembelajaran PPOEW dikatakan telah terlaksana apabila hasil observasi

berada pada indikator baik sekali atau baik.

2. Uji Normalitas

Uji normalitas yang digunakan pada penelitian ini ialah

menggunakan chi-kuadrat (X2). Langakh-langkah yang dilakukan untuk

menguji normalitas menggunakan chi kuadrat adalah sebagai berikut:

i. Membuat tabel distribusi frekuensi,

ii. Menghitung rata-rata dan simpangan baku dari data yang akan diuji

normalitasnya,

iii. Menentukan nilai z, melalui persamaan:

𝑧 =𝑏𝑎𝑡𝑎𝑠 𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ−𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎

𝑆𝐷 (3.6)

36


iv. Mencari luas dibawah kurva dengan menggunakan tabel z.

v. Menghitung frekuensi harapan (fE) dengan cara mengalikan

frekuensi (f) dengan luas dibawah kurva.

vi. Menghitung nilai chi-kuadrat menggunakan persamaan:

𝜒2 = ∑(𝑓−𝑓𝐸)2

𝑓𝐸 (3.7)

vii. Membandingkan harga chi-kuadrat hitung dengan chi-kuadrat tabel

dengan ketentuan:

𝜒2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 < 𝜒2

𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, maka data berdistribusi normal dan sebaliknya.

3. Uji Homogenitas

Uji homogenitas dilakukan dengan menggunakan uji Bartlett.

Alasan dilakukannya uji Bartlett ialah karena sampel pada kelas kontrol

dan kelas eksperimen berasal dari populasi yang berbeda. Adapun

persamaan untuk menguji homogenitas kedua sampel menggunakan uji

Bartlett ialah sebagai berikut:

i. Varians gabuangan dari semua sampel,

𝑆2 =∑(𝑛𝑖−1)𝑆𝑖2

∑(𝑛−1) (3.8)

ii. Mencari harga B dengan rumus,

𝐵 = log 𝑆2 ∑(𝑛𝑖 − 1) (3.9)

iii. Uji Bartlett menggunakan statistik chi-kuadrat yaitu,

𝜒2 = (ln 10){𝐵 − ∑(𝑛 − 1) log 𝑠𝑖2} (3.10)

Jika 𝜒2 ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≥ 𝜒2 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, maka Ho ditolak yang dalam hal ini

varians dari kedua populasi tidak sama.

4. Uji Hipotesis

Uji hipotesis menggunakan parametrik jika sampel berdistribusi

normal dan homogen. Uji parametrik untuk mengetahui signifikansi

perbedaan dua rata-rata dilakukan dengan menggunakan uji-t. Jika t hitung

> t tabel maka Ho ditolak sehingga Hi diterima, dengan

37


Ho = tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara model PPOEW

berbantuan simulasi komputer dengan model konvensional dalam

mengurangi miskonsepsi siswa pada topik Usaha dan Energi.

Hi = terdapat perbedaan yang signifikan antara model pembelajaran

PPOEW berbantuan simulasi komputer degan model konvensional

dalam mengurangi miskonsepsi pada topik Usaha dan Energi.

5. Efetifitas Pembelajaran Dalam Menurunkan Miskonsepsi

Dalam menentukan efektifitas dari penerapan model

pembelajaran PPOEW digunakan N-gain <g> dengan analisis yang

berpusat pada seberapa besar penurunan miskonsepsi pada pretest dan

posttest untuk setiap siswa baik pada kelas kontrol maupun pada kelas

eksperimen. Pebriyanti, dkk. (2015, hlm. 95) mengemukakan bahwa

“Analisis N-gain <g> bertujuan untuk mengetahui bagaimana efektifitas

suatu model pembelajaran untuk mengatasi miskonsepsi siswa.” Adapun

perumusan N-gain menurut Hake (1999) adalah sebagai berikut

<g> = %𝑃𝑜𝑠𝑡𝑡𝑒𝑠𝑡−%𝑝𝑟𝑒𝑡𝑒𝑠𝑡

100−%𝑝𝑜𝑠𝑡𝑡𝑒𝑠𝑡 (3.11)

Tanda negatif pada perolehan nilai <g> menunjukan bahwa

terjadi penurunan miskonsepsi sebelum dan setelah diberi treatment.

Dengan kategori sebagai berikut:

a. Tinggi jika (<g>) ≥ 0,7

b. Sedang jika 0,7 > (<g>) ≥ 0,3

c. Rendah jika (<g>) < 0,3

6. Pengolahan Data Miskonsepsi Siswa

Miskonsepsi siswa dianalisis berdasarkan tiga kategori yang

ditentukan dari N-gain penurunan miskonsepsi. Kategori yang dimaksud

iala pengelompokan siswa berdasarkan nilai N-gain yang diperoleh,

apakah siswa berada pada kategori penurunan miskonsepsi yang tinggi,

sedang atau rendah. Pada setiap kategori dihitung berapa persentase

jumlah siswa pada masing-masing kelompok menggunakan persamaan

38


3.12, sehingga dapat diketahui penurunan miskonsepsi yang banyak

dialami siswa berada pada kategori tinggi, sedang, atau rendah.

%𝑃𝑒𝑛𝑢𝑟𝑢𝑛𝑎𝑛 𝑀𝑖𝑠𝑘𝑜𝑛𝑠𝑒𝑝𝑠𝑖 =∑<𝑔> 𝑘𝑎𝑡𝑒𝑔𝑜𝑟𝑖 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖

∑ 𝑠𝑒𝑙𝑢𝑟𝑢ℎ 𝑘𝑎𝑡𝑒𝑔𝑜𝑟𝑖× 100% (2.12)

%𝑃𝑒𝑛𝑢𝑟𝑢𝑛𝑎𝑛 𝑀𝑖𝑠𝑘𝑜𝑛𝑠𝑒𝑝𝑠𝑖 =∑<𝑔> 𝑘𝑎𝑡𝑒𝑔𝑜𝑟𝑖 𝑠𝑒𝑑𝑎𝑛𝑔


%𝑃𝑒𝑛𝑢𝑟𝑢𝑛𝑎𝑛 𝑀𝑖𝑠𝑘𝑜𝑛𝑠𝑒𝑝𝑠𝑖 =∑<𝑔> 𝑘𝑎𝑡𝑒𝑔𝑜𝑟𝑖 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑎ℎ


Setelah menetapkan ketiga kategori pengelompokan siswa, setiap

kategori dianalisis bagaimana penurunan miskonsepsinya dengan

membandingkan miskonsepsi pada saat pretest dan posttest. Penurunan

miskonsepsi yang dialami siswa dilihat dari lima subkonsep Usaha dan

Energi yaitu subkonsep usaha positif dan usaha negatif, gaya konservatif

dan non konservatif, perubahan energi, hubungan usaha dengan energi,

serta hukum kekekalan energi. Analisis juga dilakukan untuk melihat

penyebab dari penurunan miskonsepsi siswa yang tergolong tinggi, sedang

dan rendah sehingga diperoleh solusi untuk meningkatkan jumlah siswa

agar mengalami penurunan miskonsepsi pada kategori tinggi.

Dalam menentukan konsepsi siswa, maka jawaban siswa

diklasifikasikan sesuai dengan kriteria-kriteria pada Tabel 3.4. Perhitungan

konsepsi siswa tiap butir soal pada kelas eksperimen dan kelas kontrol

baik pretest maupun posttest dapat disajikan dalam bentuk persentase

dengan menggunakan persamaan 3.15 sebagai berikut.

𝐾𝑟𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑒𝑝𝑠𝑖 (%) =∑ 𝑘𝑟𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑒𝑝𝑠𝑖

∑ 𝑘𝑎𝑡𝑒𝑔𝑜𝑟𝑖 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑒𝑝𝑠𝑖× 100% (3.15)

7. Rancangan Penggunaan LKS dan Simulasi Komputer

Pembelajaran dilakukan dengan berpusat pada siswa, dimana siswa

diminta untuk melakukan prediksi, perencanaan, observasi, menjelaskan,

dan menulis. Kegiatan tersebut dibantu dengan simulasi komputer yang

telah disingkronisasi dengan LKS, sehingga siswa dapat dengan mudah

39


melaksanakan pembelajaran hingga dapat memahami konsep dengan

benar. Contoh LKS yang dibuat dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 LKS PPOEW

Gambar 3.3 merupakan LKS yang digunakan siswa yang dapat

merepresentasikan pemikiran siswa sebelum menerima pembelajaran

hingga mengalami perubahan konsep setelah melaksanakan

pembelajaran. Pertama, guru membacakan suatu fenomena kemudian

siswa diminta untuk memprediksikan apa yang akan terjadi. Pada tahap

prediksi ini, siswa juga diminta untuk memberikan tingkat keyakinan

mereka dan alasannya sehingga dapat menjadi acuan bagi siswa setelah

melaksanakan pembelajaran apakah konsep yang selama ini mereka

pahami benar atau salah. Kemudian, setiap siswa diminta untuk

mengoperasikan simulasi komputer untuk mengetahui kebenaran konsep

dari hasil prediksi mereka. Simulasi pertama yang mereka observasi

dapat dilihat pada Gambar 3.4.

40


Gambar 3.4a Simulasi Ketika Tidak Ada Gaya Gesek yang Bekerja

Gambar 3.4b. Simulasi Ketika Ada Gaya Gesek Bekerja

Melalui simulasi pada Gambar 3.4a, siswa dapat merumuskan

hubungan usaha dengan energi kinetik. Siswa dapat mengetahui berapa

energi kinetik awal dan energi kinetik akhir dari kotak yang ditarik, serta

dapat mengetahui berapa usah yang dilakukan oleh kotak melalui grafik

F terhadap s. Dari situ siswa akan memahami bahwa usaha itu sama

dengan perubahan energi kinetik. Sebagai bahan untuk memperkuat

keyakinan siswa, maka ditampilkan persamaan yang menyatakan bahwa

usaha sama dengan perubahan energi kinetik. Masssa beban pada

simulasi 3.4a dapat diubah sebagai bahan perbandingan dan menguatkan

41


pemahaman siswa bahwa benar jika usaha sama dengan perubahan energi

kinetik.

Melalui simulasi pada Gambar 3.4b, siswa dapat memahami bahwa

gaya yang bekerja pada suatu benda dapat berlawanan dengan arah

perpindahannya. Kemudian guru menjelaskan bahwa gaya yang

berlawanan arah dengan perpindahan tersebut merupakan gaya gesek.

Sedangkan gaya tegangan tali yang menarik kotak searah dengan arah

perpindahan. Usaha yang dilakukan oleh gaya tegangan tali terhadap

kotak bernilai positif seperti yang diketahui pada simulasi 3.4a. oleh

sebab itu, ketika gaya yang bekerja searah dengan arah perpindahan

maka usaha yang dilakukannya akan benilai positif, sedangkan ketika

gaya yang bekerja berlawanan arah dengan perpindahan maka usahanya

akan bernilai negatif.

Simulasi kedua yang digunakan adalah untuk memahami konsep

perubahan energi serta efek gaya gesek terhadap energi. simulasi yang

digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.5a dan 3.5b. Melalui simulasi

yang ditampilkan pada Gambar 3.5a juga dapat memberikan pemahaman

pada siswa ketika tidak ada gaya gesek maka energi mekaniknya akan

tetap.

Gambar 3. 5a Simulasi Tentang Perubahan Energi

42


Gambar 3.5b. Simulasi Tentang Gaya-gaya Gesek Menghasilkan

Energi Panas

Melalui simulasi pada Gambar 3.5a ketika tidak ada gaya gesek

yang bekerja, siswa akan melihat bahwa energi mekanik sistem bernilai

tetap. Kemudian siswa juga akan menyadari bahwa ketika bola diam dan

berada di posisi awal, bola tersebut tidak memiliki energi kinetik tetapi

memiliki energi potensial maksimum. Ketika bola bergerak hingga

berada di posisi terendah, siswa juga akan melihat bahwa energi potensial

bola mejadi berkurang. Seiring dengan pengurangan energi potensial

bola, energi kinetik bola semakin meningkat hingga mencapai maksimum

pada posisi terendah. Oleh karena energi mekanik bola tidak berubah,

maka posisi terjauh yang pasti dicapai bola adalah posisi dimana sejajar

dengan posisi awal karena di posisi tersebut energi potensial akan

maksimum dan energi kinetik bola bernilai nol. Pada saat memilih ada

gaya gesek pada simulasi 3.5a, siswa masih dapat melihat bahwa terjadi

perubahan energi potensial menjadi energi kinetik dan sebaliknya. Ketika

ada gaya gesek, siswa akan melihat energi mekanik sistem menjadi

berkurang akibat gaya gesek. Dari sini siswa menyadari bahwa efek gaya

gesek terhadap energi adalah bersifat mengurangi. Berdasarkan

pembelajaran pertama pada simulasi 3.4b, siswa telah tahu bahwa gaya

gesek merupakan salah satu dari contoh gaya yang menghasilkan usaha

43


negatif. Melalui hubungan simulasi 3.5a dan 3.4a, siswa dapat

mnegetahui bahwa usaha yang bernilai negatif akan mengurangi energi

sistem.

Simulasi pada Gambar 3.5b menunjukan adanya perubahan energi

potensial menjadi energi kinetik. Selain itu, karena ada gaya gesek yang

bekerja maka uasaha oleh gaya gesek tersebut diubah menjadi energi

panas. Dari simulasi ini siswa dapat melihat bahwa energi mekanik

sistem berkurang sebesar peningkatan energi panas yang disebabkan

usaha oleh gaya gesek.

Masih berada pada simulasi kedua, simulasi ini menjelaskan hukum

kekekalan energi mekanik. Simulasi yang digunakan dapat dilihat pada

Gambar 3.6. Pada simulasi ini, siswa akan menemukan bahwa massa

tidak mempengaruhi energi kinetik bandul. Energi kinetik bandul hanya

dapat dipengaruhi oleh ketinggian awal bandul disimpangkan. Kombinasi

massa dan sudut simpangan dapat diobservasi oleh siswa sehingga

mereka mampu memahami hukum konservasi energi mekanik.

Gambar 3.6 Simulasi Mengenai Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Simulasi ketiga yang digunakan berhubungan dengan hubungan

gaya konservatif dan non konservatif. Simulasi yang digunakan dapat

dilihat pada Gambar 3.7, 3.8a, dan 3.8b.

44


Gambar 3.7 Simulasi Mengenai Analisis Energi Pada Lintasan yang Berbeda

Melalui simulasi 3.7, siswa dimunta untuk mengamati bagaimana

energi kinetik bola ketika berada pada posisi yang sama tetapi dengan

menempuh lintasan yang berbeda. Siswa akan memahami bahwa ketika

gaya yang bekerja hanya gaya konservatif, bagimanapun jalan yang

ditempuh, ketika berada di posisi yang sama maka energi kinetikya sama.

Gambar 3.8 Simulasi Gaya Konservatif

45


Gambar 3.8b. Simulasi Gaya Non Konservatif

Agar siswa dapat mengobservasi bagaimana gaya konservatif dan

non konservatif, simulasi pada gambar 3.8a dan 3.8b digunakan. Ketika

hanya gaya konservatif yang bekerja, energi mekanik bola akan tetap.

Sehingga berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Ketika berlaku

hukum kekekalan energi mekanik, berdasarkan observasi pada simulasi

3.6, bahwa massa tidak mempengaruhi kecepatan, karena yang

mempengaruhi kecepatan hanyalah posisi awal, maka pada kasus ini

siswa akan melihat dan sadar bahwa ketika hanya gaya konservatif yang

bekerja, bola besar maupun bola kecil akan jatuh secara bersama-sama.

Pada simulasi 3.8b, ketika ada gaya non konservatif yang bekerja,

dalam hal ini gaya gesek udara, bola kecil akan lebih terlambat ketika

sampai di posisi akhir karena efek gaya gesek yang berlawanan dengan

gaya berat cukup besar dirasakan. Berbeda dengan bola besar yang

merasakan efek gaya gesek lebih kecil dibansingkan dengan gaya berat,

sehingga bola besar akan jatuh lebih cepat hingga sampai di posisi akhir.

Setelah siswa melaksanan observe, tahapan selanjutnya ialah

explain. Pada tahapan ini siswa diminta untuk menjelaskan apa hasil

observasi mereka kemudian mereka diminta untuk mengecek kembali

prediksi yang awalnya mereka buat. Ketika siswa mengetahui bahwa

46


prediksi yang diberikan salah, siswa harus melakukan koreksi terhadap

konsep yang salah berdasarkan hasil observasi yang telah mereka

lakukan. Pada tahapan ini juga siswa diminta untuk saling bertukar

pikiran dengan teman-teman lainya agar terjadi diskusi dan terbentuk

konsep yang benar dalam pikiran mereka.

Tahap selanjutnya ialah write, dimana siswa diminta untuk

menyimpulkan hasil pembelajaran pada pertemuan saat itu. Melalui

kegiatan menulis ini, siswa akan dihindarkan untuk melupakan

pembelajaran yang telah dilaksanakan saat itu. Sehingga ketika siswa

lupa, siswa tinggal membuka kembali catatan yang telah mereka buat.

Pada akhir pembelajaran, beberapa siswa diminta untuk

membacakan kesimpulan dari pemelajaran saat itu. Hal tersebut

dilakukan untuk setiap pertemuan. Setelah itu, guru me-review kembali

dan menguatkan konsep siswa.

bab iii metode penelitian a. lokasi dan subjek...

Documents